【正文】 20xx 年初通過的汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃做出了這樣的規(guī)劃目標(biāo)：通過兼并重組，形成 2～ 3 家產(chǎn)銷規(guī)模超過 200 萬輛的大型汽車企業(yè)集團(tuán)， 4～ 5 家產(chǎn)銷規(guī)模超過100 萬輛的汽車企業(yè)集團(tuán)，產(chǎn)銷規(guī)模占市場份額 90%以上的汽車企業(yè)集團(tuán)數(shù)量由目前的 14 家減少到 10 家以內(nèi)。 汽車低溫試驗(yàn)室發(fā)展趨勢 隨著我國汽車生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)量的快速發(fā)展汽車的普及率大大增加 。 本文課題研究的主要內(nèi)容與技術(shù)路線 本課題研究的主要技術(shù)路線如圖 所示。用于檢測整車、發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫環(huán)境中運(yùn)行各參數(shù)變化情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析比較改進(jìn)升級零部件，還可以用于進(jìn)行教學(xué)演示功能。 庫體漏熱也即是滲入熱 高溫?zé)嵩吹臒崃靠偸且詫α鳌鲗?dǎo) 和輻射的形式不斷傳到低溫的冷庫內(nèi)，這便是滲入熱。實(shí)驗(yàn)室尺寸確定后，影響滲入熱的決定因素便是實(shí)驗(yàn)室的傳熱系數(shù) ??1 。 滲入熱為 ： ?1Q ? ? ? 65=（ w） 設(shè)備熱負(fù)荷包括貨物冷卻和發(fā)動(dòng)機(jī)排熱量。 貨物冷卻熱為： 6 2Q =3000? (300)/3600? 8=（ kw） 試驗(yàn)車排熱量計(jì)算 發(fā)動(dòng)機(jī)所耗燃油的熱量包括轉(zhuǎn)化為有效功的熱量、傳遞給冷卻介質(zhì)的熱量、廢氣帶走的熱量、燃料不完全燃燒熱損失和其他熱量損失，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)原理熱平衡來確定發(fā)動(dòng)機(jī)排熱量。 杰勛百公里耗油為 到 ,取 ，單位 L 換算為 kg是 1L= 為 5kg， ?H 查表為 ? 410 (kJ/kg） 每小時(shí)所發(fā)出的熱量 TQ 為 : TQ =5? ? 410 =230000（ kJ/h） （ ） 廢氣帶走的熱量 RQ 廢氣帶走的熱量 RQ （ kJ/h)為： RQ =（ KGB? ）（ 12 tctc pkpr ? ） （ ） 式中 B、 KG ——每小時(shí)消耗的燃料量和空氣量 （ kg/h） ； prc 、 pkc ——廢氣和空氣的定壓比熱容； 2t ——靠近排氣門處的廢氣溫度 （ ℃ ） ； 1t ——進(jìn)氣管入口處工質(zhì)的溫度（ ℃ ）。 使用 DA465Q 型號的汽車如哈飛路寶綜合路況耗油量為 ，單位 L 換算為 kg 是1L= 為 ， ?H 查表為 ? 410 (kJ/kg） 每小時(shí)所發(fā)出的熱量 TQ 為 : TQ =? ? 410 =205620（ kJ/h） （ ） 8 廢氣帶走的熱量 RQ 廢氣帶走的熱量 RQ （ kJ/h)為： RQ =（ KGB? ）（ 12 tctc pkpr ? ） （ ） 式中 B、 KG ——每小時(shí)消耗的燃料量和空氣量 （ kg/h） ； prc 、 pkc ——廢氣和空氣的定壓比熱容； 2t ——靠近排氣門處的廢氣溫度 （ ℃ ） ； 1t ——進(jìn)氣管入口處工質(zhì)的溫度（ ℃ ）。操作熱量包括：開門熱量、照明熱量、操作人員熱量。 Q =10? ? 2/8=（ w） 操作人員熱量計(jì)算公式： Q =q? n? t/h （ ） 式中 q— 每人每小時(shí)放熱； n— 工作人數(shù)； t— 工作時(shí)間； h— 冷卻時(shí)間。 冷風(fēng)機(jī)放熱量計(jì)算公式： Q =W ? n ? 21/hh （ ） 式中 W— 冷風(fēng)機(jī)電機(jī)功率； n — 冷風(fēng)機(jī)個(gè)數(shù)； 21,hh — 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、冷卻時(shí)間。 底盤測功機(jī)冷凍負(fù)荷為： Q=5500（ w） 總的冷凍負(fù)荷： Q=（ w） 發(fā)動(dòng)機(jī)測功機(jī)冷凍負(fù)荷為： Q=5000（ w）測功機(jī)不能承受低溫布置在低溫倉外，不計(jì)入總的冷凍負(fù)荷。7? ? =18731（ w） （ ） 當(dāng)檢測整車低溫性能時(shí)，降溫所需制冷量為 18731（ w） ，而制冷設(shè)備每小時(shí)制冷量為 26325（ w） ，每小時(shí)熱負(fù)荷為 （ w） ，制冷設(shè)備運(yùn)行 小時(shí)即 194分鐘可以達(dá)到要求的制冷溫度進(jìn)行試驗(yàn)。 制冷設(shè)備的設(shè)計(jì)與選用 制冷系統(tǒng)形式的選擇 制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)成分體式，制冷主機(jī)為整體式風(fēng)冷室外機(jī)組，低溫試驗(yàn)室制冷系統(tǒng)采用冷庫制冷分體機(jī) ??9 。 制冷設(shè)備的選擇 根據(jù)制冷量要求以及冷凍負(fù)荷，選用 ，制冷量 ,電機(jī)功率 1650w。 OF12 型號室外機(jī)是在中國科學(xué)院低溫中心制冷專家的指導(dǎo)下專門為中、小型冷庫開發(fā)的一種模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化的制冷設(shè)備，與傳統(tǒng)的裸露機(jī)組相比它具有以下特點(diǎn)：省電、節(jié)能壓縮機(jī)，能效比大，制冷效率高，關(guān)鍵部件均采用進(jìn)口名牌優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，采用 L 型冷凝器，增大散熱面積，優(yōu)化組合結(jié)構(gòu)，體積小，重量輕，采用流線型風(fēng)扇葉 片，效率高，噪音小。 比較三個(gè)種類的溫控器，雙金屬片溫控器結(jié)構(gòu)簡單、測量精度低、誤差大，壓力式溫控器，價(jià)格便宜、測量精度低，電子恒溫控制器應(yīng)用最為廣泛，它價(jià)格適中、測量精度高，誤差小廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的溫控試驗(yàn)中。整個(gè)制冷系統(tǒng)加裝安全保護(hù)系統(tǒng)。 本章小結(jié) 本章介紹了低溫試驗(yàn)室功能實(shí)現(xiàn)的方法，進(jìn)行了冷凍負(fù)荷計(jì)算以及通過冷凍負(fù)荷計(jì)算確定制冷設(shè)備和制冷時(shí)間的確定，通過對比分析選擇了溫控器的種類對汽車低溫試驗(yàn)室的整套制冷設(shè)備進(jìn)行了合理的分析選擇。 試驗(yàn)室布局的確定 本設(shè)計(jì)結(jié)合黑龍江工程學(xué)院汽車工程中心現(xiàn)有場地進(jìn)行設(shè)計(jì)，試驗(yàn)室場地尺寸為： 長 米，寬 米，高 3 米，在現(xiàn)有場 地范圍內(nèi)進(jìn)行低溫試驗(yàn)室的設(shè)計(jì)布局，低溫試驗(yàn)室由低溫倉和工作區(qū)域 組成，低溫試驗(yàn)倉用來進(jìn)行低溫試驗(yàn)，工作區(qū)域用來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、整理、輸出以及人員工作。 整車檢測系統(tǒng)：整車檢測系統(tǒng)是用來模擬汽車在道路條件下運(yùn)行時(shí)的裝置，整車檢測系統(tǒng)的選用要合理要結(jié)合場地的現(xiàn)有情況進(jìn)行分析選用以及需要和檢測車輛的型號綜合考慮。發(fā)動(dòng)機(jī)檢測系統(tǒng)：發(fā)動(dòng)機(jī)檢測系統(tǒng)是用來接收發(fā)動(dòng)機(jī)在各工況運(yùn)行時(shí)各參數(shù)的變化值并進(jìn)行分析對比。保溫結(jié)構(gòu)：用 13 來隔熱隔冷保護(hù)制冷環(huán)境的產(chǎn)生效果并提高制冷功效。 試驗(yàn)車的 選用應(yīng)具有代表性和實(shí)用性，本試驗(yàn)室采用長安杰勛汽車， 首款 杰勛是量產(chǎn)混合動(dòng)力轎車 ， 杰勛是國家 863 計(jì)劃 “ 電動(dòng)汽車重大項(xiàng)目 ” 的主要組成部分，經(jīng)過長達(dá)六年的艱苦攻關(guān)，杰勛研發(fā)成功，并且成為具有世界先進(jìn)水平的量產(chǎn)車型。 在底盤測功實(shí)驗(yàn)室有杰勛在試驗(yàn)不沖突時(shí)一臺車可以用作多個(gè)試驗(yàn)這樣又可以節(jié)約經(jīng)費(fèi)，其它附屬設(shè)備的選用也有重要意義，包括加熱器、冷庫門等它們也是實(shí)現(xiàn)低溫試驗(yàn)室功能的重要環(huán)節(jié)。 低溫試驗(yàn)室整體布置尺寸為：長 米，寬 米，高 3 米，在現(xiàn)有場地進(jìn)行布置，布置的場地分為兩部分一部分為工作區(qū)域，尺寸為：長 米，寬 米，高 3米。 設(shè)計(jì)方案一： 將整車檢測設(shè)備布置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部里側(cè)將發(fā)動(dòng)機(jī)測功機(jī)布置在門口，檢測輸出裝置布置在中間冷風(fēng)機(jī)掛在墻內(nèi)測。 設(shè)計(jì)方案二： 將整車布置在門口檢測分析設(shè)備布置在最里側(cè)，發(fā)動(dòng)機(jī)測功系統(tǒng)布置在中間。 設(shè)計(jì)方案三： 將整車檢測設(shè)備布置在一側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)測功系統(tǒng)也布置在其后部檢測分析設(shè)備布置在工作區(qū)域。 結(jié)構(gòu)布置圖如圖 所示： 14 圖 汽車低溫 實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)布置圖 其它附屬設(shè)備 簡易起重機(jī) 簡易起重機(jī)簡稱電葫蘆是一種起重設(shè)備，它將電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)，鋼絲繩卷筒和行走小車合成一體，經(jīng)常用于較小的單軌起重天車。是起升搬運(yùn)物品最理想的起重設(shè)備，電葫蘆分為：微型電動(dòng)葫蘆、 HHXG 型環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆、 HC 型電動(dòng)葫蘆、 DHP 型環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆、 CD MD1 型鋼絲繩電動(dòng)葫蘆等。 電葫蘆工作原理： 電葫蘆中間是鋼絲繩卷筒，用小車懸掛于工字鋼制作的天車大梁上，一端用法蘭固定一臺能夠制動(dòng)的錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，用傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞到另一端的減速機(jī)。 行走小車是一個(gè)小錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過減速，動(dòng)力傳遞給行走輪，小車就能沿著工字鋼行走，如圖 所示： 15 圖 電葫蘆 這個(gè)天車在大車的行走裝置的帶動(dòng)下，就能完成起重和移動(dòng)定位的任務(wù)。 保溫門的設(shè)計(jì) 保溫門：雙開門，厚度 100 毫米，門洞尺寸為 ，門上帶安全逃生 裝置，防止人不慎困于庫內(nèi)，產(chǎn)生危險(xiǎn)。地面鋪設(shè) 5 毫米厚鋼板。 16 第 4 章 發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測設(shè)備布置 發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測試驗(yàn)臺組成 發(fā) 動(dòng)機(jī)性能檢測試驗(yàn)臺由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)測功機(jī)、聯(lián)軸器、試驗(yàn)臺、發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備、檢測輸出設(shè)備等組成。 發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù) 適用車型：哈飛中意和民意，滿足國標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)工況法 (歐 Ⅱ )，產(chǎn)地哈爾濱，技術(shù)參數(shù)壓縮比 ： 1 型式直列四缸、頂置凸輪軸、電控汽油噴射。 發(fā)動(dòng)機(jī)測功機(jī)的選用 發(fā)動(dòng)機(jī)測功機(jī)分類 發(fā) 動(dòng)機(jī)測功機(jī)分為水力測功機(jī)、直流電力測功機(jī)、電渦流測功機(jī)、交流電力測功機(jī)等。 直流測功機(jī)：直流測功機(jī)結(jié)構(gòu)上存在機(jī)械轉(zhuǎn)向器和電刷，造價(jià)偏高，維護(hù)困難，壽命短等，導(dǎo)致在高速測功系統(tǒng)中難以廣泛應(yīng)用。 電渦流測功機(jī)：電渦流測功機(jī)結(jié)構(gòu)簡單維 護(hù)容易，價(jià)格便宜，精度高穩(wěn)定性好占地面積小易于安裝等優(yōu)點(diǎn)。 電渦流測功機(jī)的選用 電渦流測功機(jī)主要特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單操作維護(hù)方便，制動(dòng)力矩大，測試精度高，工作穩(wěn)定，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng) 17 態(tài)響應(yīng)速度快，與測控系統(tǒng)配套，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。 綜合考慮所需測量發(fā)動(dòng)機(jī)的功率以及今后的設(shè)備儲(chǔ)備性選用 GW 系列的 GW63測功機(jī)。本機(jī)適用于內(nèi)燃機(jī)、中、小型功率電機(jī)、汽車傳動(dòng)部件、燃?xì)廨啓C(jī)、水輪機(jī)、工程機(jī)械、林業(yè)、礦山、石油鉆采等機(jī)械的性能試驗(yàn)，也可作為其它動(dòng)力設(shè)備的吸功裝置 ??16 。 電渦流測功機(jī)結(jié)構(gòu)組成與工作原理 GW 系列 電渦流測功機(jī)主要由旋轉(zhuǎn)部分（感應(yīng)體 ）、擺動(dòng)部分（電樞和勵(lì)磁部分）、測力部分和校正部分組成。勵(lì)磁繞組通上直流電后，則圍繞勵(lì)磁繞組產(chǎn)生一個(gè)閉合磁通。該轉(zhuǎn)矩通過外環(huán)及傳力臂傳至測力裝置上，由力傳感器將力的大小轉(zhuǎn)換成電信號輸出，從而達(dá)到測轉(zhuǎn)矩的目的。 18 1 感應(yīng)盤 2 主軸 3 聯(lián)軸器 4 勵(lì)磁線圈 5 冷卻室 6 氣隙 7 出水管道 8 油杯 9 測速齒輪 10 軸承座 11 進(jìn)水管道 12 支撐環(huán) 13 外環(huán) 14 底座 圖 GW 電渦流測功機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 電渦流測功機(jī)工作原理： 測功機(jī)是根據(jù)作用力矩與反作用力矩大小相等方向相反的原理來測量扭矩，因此所測扭矩可以通過作用在測功器上的旋轉(zhuǎn)力矩（即制動(dòng)器外殼反力矩）來指示，制動(dòng)器調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的載荷，并同時(shí)把所吸收的原動(dòng)機(jī)功率轉(zhuǎn)換為熱能，經(jīng)水冷卻后帶走熱量。 冷卻水壓： ～ 。 冷卻水流量：進(jìn)水溫度為 20℃ 時(shí)， 工作方向：左旋或右旋，連續(xù)工作。~%FS 轉(zhuǎn)速測量精度： 177。 電渦流測功機(jī)的安裝與校正 測功機(jī)使用時(shí)要牢固安裝在混凝土基礎(chǔ)上，按要求接上冷卻水進(jìn)水與回水管，聯(lián)結(jié)控制儀器與測功機(jī)的信號線，控制線方能使用，測功機(jī)底座上平面四角有螺孔，用戶吊裝時(shí)， 在螺孔中擰入吊環(huán)，注意起吊繩不能碰上拉壓力傳感器，測功機(jī)臺架的安裝基礎(chǔ)如圖 所示，為了保持測功機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)接的穩(wěn)定可靠，測功機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)最好安裝在同一塊底板上。 20 圖 測功機(jī)安裝基礎(chǔ) 供水系統(tǒng) 電渦流測功機(jī)所吸收功率所產(chǎn)生的熱量除極少部分通過外殼自然散去，絕大部分的熱量集中在內(nèi)部的導(dǎo)磁環(huán)組件上。 電渦流測功機(jī)在安裝時(shí)應(yīng)把與測功機(jī)連接的進(jìn)、出水管預(yù)埋在臺架基礎(chǔ)內(nèi)，留出管接頭并在進(jìn)水管上安裝一個(gè)手動(dòng)閥門。 圖 發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)平面布置圖 21 冷卻水是電渦流測功機(jī)工作時(shí)的重要安全保障。電接點(diǎn)壓力表的常閉觸點(diǎn)，兩點(diǎn)分別接到勵(lì)磁電源插座的①④腳，壓力表調(diào)至 位置即無水時(shí)，兩觸點(diǎn)為導(dǎo)通，有水時(shí)并水壓超過 時(shí)兩觸點(diǎn)為常開。測功機(jī)進(jìn)水處應(yīng)安裝過濾器，以防異物混入，測功機(jī)冷卻水應(yīng)是淡水。若有異常情況，則隨時(shí)予以校正檢查。 圖 測功機(jī) 標(biāo)定裝置安裝示意圖 如圖 4所示將隨機(jī)附帶的校正臂安裝在測功機(jī)上 在加砝碼前先校正儀表的零點(diǎn) 在臂桿的托盤上加上滿量程的砝碼 校正儀表的滿度 減下全部砝碼，檢查儀表顯示是否為 “0” 在托盤上加上一塊砝碼，觀察儀表扭矩顯示值與砝碼值的誤差 依次加砝碼至滿量程并觀察儀表扭矩顯示值與砝碼值的誤差 依次減砝碼至零并觀察儀表扭矩顯示值與砝碼值的誤 儀表顯示值與砝碼實(shí)際值的讀數(shù)誤差不超過測功機(jī)滿量程扭矩的 % 即為合格。 測功器的使用 在啟動(dòng)被測動(dòng)力機(jī)械前，首先檢查測功機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)結(jié)是否可靠，對中精度是否超過 177。檢查完畢可按以下步驟進(jìn)行操作： 1．使與測功機(jī)配套的測控儀表，如 FC20xx或 CGK系列發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測控系統(tǒng)的測功機(jī)控制單元處于恒電流或恒扭矩控制方式，把設(shè)定值設(shè)置為零，被測動(dòng)力機(jī)械應(yīng)在接近于零負(fù)荷下啟動(dòng)。 3．根據(jù)被測機(jī)械的試驗(yàn)規(guī)范，改變 FC20xx或 CGK系列發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測控系統(tǒng)控制單元的控制方式和數(shù)字設(shè)定指示值，電渦流測功機(jī)會(huì)自動(dòng)跟隨勵(lì)磁電流的大小改變負(fù)荷，起到吸功、測功的目的。 23 5．試驗(yàn)完畢應(yīng)使勵(lì)磁電流為零，卸去負(fù)荷后再關(guān)閉被測動(dòng) 力機(jī)械、關(guān)閉進(jìn)水閥門，停止供水系統(tǒng)